Πώς η άσκηση αλλάζει τη λειτουργία του DNA - Ανοιγοκλείνει τους διακόπτες χιλιάδων γονιδίων

Η μελέτη αφορά τους λεγόμενους επιγενετικούς παράγοντες, διαδικασίες που ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν γονίδια χωρίς να επηρεάζουν την ίδια την αλληλουχία του DNA. Αυτό γίνεται κυρίως μέσω της «μεθυλίωσης», κατά την οποία ομάδες ατόμων που ονομάζονται μεθυλομάδες συνδέονται σε συγκεκριμένες θέσεις του DNA και αυξάνουν ή περιορίζουν τη λειτουργία, ή έκφραση, συγκεκριμένων γονιδίων.

Το πρόβλημα είναι ότι τα μοτίβα μεθυλίωσης του DNA επηρεάζονται από μια πληθώρα περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως για παράδειγμα η διατροφή και η έκθεση σε ρύπους. Ως εκ τούτου, είναι δύσκολο να απομονώσει κανείς την επίδραση μεμονωμένων παραγόντων όπως η σωματική άσκηση.

Οι ερευνητές του Καρολίνσκα ξεπέρασαν το εμπόδιο με έναν ευρηματικό τρόπο: ζήτησαν από τους εθελοντές του πειράματος να γυμνάζουν μόνο το ένα πόδι, ώστε να μπορούν να το συγκρίνουν άμεσα με το αγύμναστο άκρο. Κατά κάποιο τρόπο, οι εθελοντές έγιναν η ομάδα ελέγχου του εαυτού τους, σχολιάζει η εφημερίδα New York Times,

Συνολικά 23 υγιείς άνδρες και γυναίκες υποβλήθηκαν σε ένα μπαράζ ιατρικών εξετάσεων, συμπεριλαμβανομένης μιας βιοψίας στους μυς του ποδιού. Στη συνέχεια ακολούθησαν πρόγραμμα άσκησης στο οποίο έκαναν πεντάλ στο ποδήλατο μόνο με το ένα πόδι σε μέτριο ρυθμό για 45 λεπτά, τέσσερις φορές την εβδομάδα επί τρεις μήνες. Στο τέλος του προγράμματος, οι ιατρικές εξετάσεις και οι βιοψίες επαναλήφθηκαν.

Χρησιμοποιώντας σύγχρονες γενετικές μεθόδους, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα μυϊκά κύτταρα του γυμνασμένου ποδιού παρουσίαζαν αλλαγές των μοτίβων μεθυλίωσης σε 5.000 θέσεις του γονιδιώματος. Σε άλλες θέσεις είχαν προστεθεί μεθυλομάδες και σε άλλες είχαν αφαιρεθεί, ωστόσο οι αλλαγές ήταν εκτεταμένες και στατιστικά σημαντικές.

Επιπλέον, σημαντικές αλλαγές καταγράφηκαν στα μοτίβα έκφρασης χιλιάδων γονιδίων, πολλά από τα οποία είναι γνωστό ότι παίζουν ρόλο στο μεταβολισμό, την απόκριση στην ινσουλίνη και τη φλεγμονή των μυών.

Τέτοιες αλλαγές δεν παρατηρήθηκαν στο αγύμναστο πόδι, αναφέρει η ερευνητική ομάδα στην επιθεώρηση Epigenetics.

Το συμπέρασμα της μελέτης είναι προφανές. Όπως το θέτει η Μαλίν Λίντχολμ, πρώτη συγγραφέας της δημοσίευσης, «μέσω της άσκησης αντοχής, μια αλλαγή του τρόπου ζωής που μπορούν να υιοθετήσουν χωρίς κόστος οι περισσότεροι άνθρωποι, μπορούμε να φέρουμε αλλαγές που επηρεάζουν το πώς χρησιμοποιούμε τα γονίδιά μας και, μέσω αυτού, να αποκτήσουμε πιο υγιείς και λειτουργικούς μύες που τελικά βελτιώνουν την ποιότητα ζωής μας».

Η ομάδα της Λίντχολμ σχεδιάζει τώρα περαιτέρω μελέτες για να εξακριβώσει το εάν οι αλλαγές στα μοτίβα μεθυλίωσης είναι μόνιμες, ημιμόνιμες ή παροδικές.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ